论文部分内容阅读
[摘 要]工业的飞速发展为我们经济的发展做出了巨大的贡献,可以说工业是经济发展的主动脉,是一个国家综合国力提高的主要依据。但是工业的发展也为人类带来了诸多的负面影响,特别是工业的废水,废气造成了环境污染。工业的发展让所有人受益,同时也让所有人受损。收益是因为工业创造了非常大的经济效益,受损是因为工业排放的大量有毒废气。特别是工业作业过程中排放的硫和硝的危害更大。所以本文就“催化裂化烟气除尘脱硫脱硝技术的应用”进行了全面论述。
[关键词]催化裂化 烟气脱硫烟气脱销
中图分类号:X742 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0001-01
一、烟气脱硫技术
硫在空气中排放会造成非常严重的环境污染,所以在工業起步之时科学家就已经关注硫的排放和污染问题,而且也对脱硫技术进行了研发,到目前为止,国内外已经研究成功多种脱硫技术。其中烟气脱硫是比较成熟的技术,而且运用非常广泛。
我国是能源大国,同时又是能源消费大国。能源消费所产生的大量二氧化硫成为大气中主要的污染物。我国北方的雾霾天气就是二氧化硫的杰作,所以研发和使用最新的脱硫脱销技术是当前解决环保问题首先要解决的问题。
1、干法烟气脱硫
目前运用最广,但是效果不显著的脱硫法是干法脱硫法。就是在二氧化硫的存储器中放入适量的吸收剂,等两者充分反应后再进行干燥,干燥后就可以实现脱硫了。但是这种反应不彻底,所以脱硫也达不到预期的目标。
2、湿法烟气脱硫
干法烟气脱硫技术存在的不足可以用湿法烟气脱硫技术来弥补。湿法烟气脱硫就是用碱性浆液或者碱性的溶液注入到容器之中作为吸收剂来达到脱硫的目的。湿法烟气脱硫的脱硫比较彻底,但是其操作程序复杂,需要一定的专业人员才能完成,技术要求比较高。而且采用湿法烟气脱硫技术还存在一定的隐患,在采用湿法烟气脱硫的同时会产生一定的废水,如果处理不好又会产生废水污染。这样的结果是废气处理了废水问题又出来了。
3、电子束烟气脱硫
电子束烟气脱硫方法有较高的科技含量,但从工艺方面来讲它是干法烟气脱硫的一个分支,因此电子束烟气脱硫在实际的脱硫中有广泛的应用。电子束烟气脱硫是指用高能电子束照射烟气,通过辐射反应进行脱硫,这种方法的优点是不会产生额外的废水、废渣,而且副产品还可以用作化肥。
二、烟气脱硫脱硝除尘一体化技术
随着技术的不断发展,烟气脱硫脱硝除尘的方法也不断创新和发展,这里将主要探讨催化烟气脱硫脱硝除尘技术和氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术,另外简单介绍碳基材料法、脉冲电晕法和金属氧化物催化法。
1.催化烟气脱硫脱硝除尘技术
(1)催化烟气脱硫技术
各国研究的烟气脱硫技术有许多种,但其脱硫的原理是基本相同的,比如有双循环新型湍冲文丘里除尘脱硫技術是中石化自主知识产权的催化裂化除尘脱硫技术,它采用了文丘里组件和湍冲组件,围绕双塔双循环的烟气脱硫核心系统,形成了烟气除尘脱硫工艺。
另外还有循环流化床干法技术,它是较为先进的运用较广泛的烟气脱硫技术法,此种方法是以循环流化床原理为基础,采用干态的消石灰粉作为吸收剂,并且通过吸收剂的多次循环来延长吸收剂与烟气的接触时间进而达到脱硫的目的。循环流化床干法技术较为成熟,在国内外已经有140多套的业绩,从目前来看具有良好的发展前景。
(2)催化烟气脱硝技术
催化烟气脱硝技术有选择性催化还原反应烟气脱硝技术和臭氧氧化烟气脱硝技术,前者是把还原剂氨气下游的烟道内,经过催化剂的作用,将有害物质还原为水和氮气,这项技术对温度有较高的要求,在反应温度较高时催化剂会产生燃烧或结晶现象,在反应温度较低时催化剂的活性又会因为多种原因而降低;后者是美国空气化工产品有限公司的专利技术,臭氧能将一氧化氮氧化为易溶于水的高价态氮氧化物,之后氮氧化物和二氧化硫在洗涤塔内同时吸收转化为溶于水的物质,最后可达到脱硝脱硫的目的。
(3)催化烟气除尘技术
静电除尘技术和气固分离系统都可以达到烟气除尘的目的,静电除尘技术利用电极产生高压电,在电场的作用下催化剂颗粒就会带电,因为正负电荷相吸引的原因,吸附催化剂细小颗粒,然后集中回收。气固分离系统是传统的物理分离技术,首先确定过滤的压降,为具有适当孔径大小的多孔过滤介质在表面收集固体,待达到压降再反冲洗过滤器,将粘附的固体卸除,经过灰斗的回收,循环往复,最后达到气固的分离。
2、氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术
氨肥法能够实现烟气脱硫、脱硝和除尘的一体化,将三种功能合于一体,这种技术适合中小型合成氨厂的脱硫脱硝,符合我国的国情,在副产品的综合利用、经济效益和环保效益等方面都有较好的收益,应该大力推广和应用。
(1)氣体吸收
从本质上讲,气体吸收过程就是溶质从气相向液相传递的过程,在此过程中,温度和压力一定的条件下,烟气和氨气接触时,部分吸收质向吸收剂进行质量传递,吸收过程和传速率相同,从而实现气液两相的动态平衡,这就是氨肥法脱硫脱硝除尘一体化技术中的气体吸收主要原理。
(2)脱硫脱硝
氨肥法脱硫主要是对二氧化硫的吸收过程,利用溶液对低浓度的二氧化硫进行吸收,氨分子和水分子很容易结合,从而形成氨的水化物,氨有极易溶于水的性质。在脱硫的过程中得到的产物可以将其作为吸收氮氧化物的吸收剂,对于烟气来说,在氮氧化物中一氧化氮又占到近90%,所以要脱除的大部分为一氧化氮。
(3)除尘
除尘的具体措施可以五步即首先烟气中的粉尘会高速通过文氏管反应器雾区,并向液膜高速运动,然后在运动过程中产生离心力,受到离心力的影响粉尘的运动方向就会发生改变,其次旋转运动产生的雾滴使粉尘靠近水膜,下一步将会增大水雾封锁线的覆盖范围,最后利用高强磁化器对循环水进行磁化,进而提升脱硫效率,同时提升了除去粉尘颗粒的效率。
3、碳基材料法
碳基材料是一种催化剂和吸附剂,它能够实现再生利用同时具有良好的性能。目前,有四种类型的碳基材料即活性炭、活性炭纤维、活性半焦和活性焦。活性炭的吸附功能较强可以吸附二氧化硫和氮氧化物以及烟尘粒子。利用碳基材料法进行脱硫脱硝除尘操作相对简单,还有节省占地面积的优点,另外还可以带来较大的收益。
3 结语
随着科技的不断发展,无论是国内还是国外,脱硫技术相对已经成熟,但是脱硝技术的发展还有待提高,未来一段时间要尽快完善脱硝技术。要想实现保护大气环境,达到自然环保的目的,单纯的对烟气进行脱硫是远远不够的,只有将脱硫脱硝一体化,然后在脱硫脱硝一体化技术中加入除尘技术才能实现最终的目标。
在一体化技术中要注意避免二次污染的产生,现在,该项技术的发展还不够完善,还需要对脱硫脱硝除尘一体化技术进行研究改善,进而更好的实现自然环境的保护。
[关键词]催化裂化 烟气脱硫烟气脱销
中图分类号:X742 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0001-01
一、烟气脱硫技术
硫在空气中排放会造成非常严重的环境污染,所以在工業起步之时科学家就已经关注硫的排放和污染问题,而且也对脱硫技术进行了研发,到目前为止,国内外已经研究成功多种脱硫技术。其中烟气脱硫是比较成熟的技术,而且运用非常广泛。
我国是能源大国,同时又是能源消费大国。能源消费所产生的大量二氧化硫成为大气中主要的污染物。我国北方的雾霾天气就是二氧化硫的杰作,所以研发和使用最新的脱硫脱销技术是当前解决环保问题首先要解决的问题。
1、干法烟气脱硫
目前运用最广,但是效果不显著的脱硫法是干法脱硫法。就是在二氧化硫的存储器中放入适量的吸收剂,等两者充分反应后再进行干燥,干燥后就可以实现脱硫了。但是这种反应不彻底,所以脱硫也达不到预期的目标。
2、湿法烟气脱硫
干法烟气脱硫技术存在的不足可以用湿法烟气脱硫技术来弥补。湿法烟气脱硫就是用碱性浆液或者碱性的溶液注入到容器之中作为吸收剂来达到脱硫的目的。湿法烟气脱硫的脱硫比较彻底,但是其操作程序复杂,需要一定的专业人员才能完成,技术要求比较高。而且采用湿法烟气脱硫技术还存在一定的隐患,在采用湿法烟气脱硫的同时会产生一定的废水,如果处理不好又会产生废水污染。这样的结果是废气处理了废水问题又出来了。
3、电子束烟气脱硫
电子束烟气脱硫方法有较高的科技含量,但从工艺方面来讲它是干法烟气脱硫的一个分支,因此电子束烟气脱硫在实际的脱硫中有广泛的应用。电子束烟气脱硫是指用高能电子束照射烟气,通过辐射反应进行脱硫,这种方法的优点是不会产生额外的废水、废渣,而且副产品还可以用作化肥。
二、烟气脱硫脱硝除尘一体化技术
随着技术的不断发展,烟气脱硫脱硝除尘的方法也不断创新和发展,这里将主要探讨催化烟气脱硫脱硝除尘技术和氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术,另外简单介绍碳基材料法、脉冲电晕法和金属氧化物催化法。
1.催化烟气脱硫脱硝除尘技术
(1)催化烟气脱硫技术
各国研究的烟气脱硫技术有许多种,但其脱硫的原理是基本相同的,比如有双循环新型湍冲文丘里除尘脱硫技術是中石化自主知识产权的催化裂化除尘脱硫技术,它采用了文丘里组件和湍冲组件,围绕双塔双循环的烟气脱硫核心系统,形成了烟气除尘脱硫工艺。
另外还有循环流化床干法技术,它是较为先进的运用较广泛的烟气脱硫技术法,此种方法是以循环流化床原理为基础,采用干态的消石灰粉作为吸收剂,并且通过吸收剂的多次循环来延长吸收剂与烟气的接触时间进而达到脱硫的目的。循环流化床干法技术较为成熟,在国内外已经有140多套的业绩,从目前来看具有良好的发展前景。
(2)催化烟气脱硝技术
催化烟气脱硝技术有选择性催化还原反应烟气脱硝技术和臭氧氧化烟气脱硝技术,前者是把还原剂氨气下游的烟道内,经过催化剂的作用,将有害物质还原为水和氮气,这项技术对温度有较高的要求,在反应温度较高时催化剂会产生燃烧或结晶现象,在反应温度较低时催化剂的活性又会因为多种原因而降低;后者是美国空气化工产品有限公司的专利技术,臭氧能将一氧化氮氧化为易溶于水的高价态氮氧化物,之后氮氧化物和二氧化硫在洗涤塔内同时吸收转化为溶于水的物质,最后可达到脱硝脱硫的目的。
(3)催化烟气除尘技术
静电除尘技术和气固分离系统都可以达到烟气除尘的目的,静电除尘技术利用电极产生高压电,在电场的作用下催化剂颗粒就会带电,因为正负电荷相吸引的原因,吸附催化剂细小颗粒,然后集中回收。气固分离系统是传统的物理分离技术,首先确定过滤的压降,为具有适当孔径大小的多孔过滤介质在表面收集固体,待达到压降再反冲洗过滤器,将粘附的固体卸除,经过灰斗的回收,循环往复,最后达到气固的分离。
2、氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术
氨肥法能够实现烟气脱硫、脱硝和除尘的一体化,将三种功能合于一体,这种技术适合中小型合成氨厂的脱硫脱硝,符合我国的国情,在副产品的综合利用、经济效益和环保效益等方面都有较好的收益,应该大力推广和应用。
(1)氣体吸收
从本质上讲,气体吸收过程就是溶质从气相向液相传递的过程,在此过程中,温度和压力一定的条件下,烟气和氨气接触时,部分吸收质向吸收剂进行质量传递,吸收过程和传速率相同,从而实现气液两相的动态平衡,这就是氨肥法脱硫脱硝除尘一体化技术中的气体吸收主要原理。
(2)脱硫脱硝
氨肥法脱硫主要是对二氧化硫的吸收过程,利用溶液对低浓度的二氧化硫进行吸收,氨分子和水分子很容易结合,从而形成氨的水化物,氨有极易溶于水的性质。在脱硫的过程中得到的产物可以将其作为吸收氮氧化物的吸收剂,对于烟气来说,在氮氧化物中一氧化氮又占到近90%,所以要脱除的大部分为一氧化氮。
(3)除尘
除尘的具体措施可以五步即首先烟气中的粉尘会高速通过文氏管反应器雾区,并向液膜高速运动,然后在运动过程中产生离心力,受到离心力的影响粉尘的运动方向就会发生改变,其次旋转运动产生的雾滴使粉尘靠近水膜,下一步将会增大水雾封锁线的覆盖范围,最后利用高强磁化器对循环水进行磁化,进而提升脱硫效率,同时提升了除去粉尘颗粒的效率。
3、碳基材料法
碳基材料是一种催化剂和吸附剂,它能够实现再生利用同时具有良好的性能。目前,有四种类型的碳基材料即活性炭、活性炭纤维、活性半焦和活性焦。活性炭的吸附功能较强可以吸附二氧化硫和氮氧化物以及烟尘粒子。利用碳基材料法进行脱硫脱硝除尘操作相对简单,还有节省占地面积的优点,另外还可以带来较大的收益。
3 结语
随着科技的不断发展,无论是国内还是国外,脱硫技术相对已经成熟,但是脱硝技术的发展还有待提高,未来一段时间要尽快完善脱硝技术。要想实现保护大气环境,达到自然环保的目的,单纯的对烟气进行脱硫是远远不够的,只有将脱硫脱硝一体化,然后在脱硫脱硝一体化技术中加入除尘技术才能实现最终的目标。
在一体化技术中要注意避免二次污染的产生,现在,该项技术的发展还不够完善,还需要对脱硫脱硝除尘一体化技术进行研究改善,进而更好的实现自然环境的保护。